Гестрин С.Г., Щукина Е.В. «Излучение звуковых волн солитонным возбуждением ангармонической цепочки атомов в ядре дислокации» Известия вузов. Физика, 59, № 3, с. 75-81 (2016)

Показано, что распространение солитона, описываемого уравнением Буссинеска, вдоль линейного дефекта кристаллической структуры приводит к испусканию звуковых волн (аналог эффекта Вавилова–Черенкова). Излучение расходится вокруг линии дислокации конусом, угол при вершине которого определяется отношением скорости звука в кристалле к скорости солитона, и имеет сплошной спектр. Максимум спектральной плотности потока звуковой энергии с ростом скорости уединенной волны смещается в сторону больших частот. Получено аналитическое выражение для возникающих энергетических потерь.

Копнин С.И., Косарев И.Н., Попель С.И., Минг Ю. «Пылевые звуковые солитоны в плазме запыленной ионосферы Земли» Физика плазмы, 31, № 3, с. 224-232 (2005)

В нижней части ионосферы Земли на высотах 80–95 км наблюдаются слоистые структуры, известные как серебристые облака и полярные мезосферные радиоотражения. Предполагается, что эти структуры связаны с наличием большого количества заряженной пыли или аэрозоля. Слой нижней ионосферы, где присутствует значительное количество пыли, носит название "запыленной ионосферы". Знак заряда пылевых частиц зависит от материала, из которого частицы состоят. Как правило, частицы состоят изо льда. В их составе возможны примеси металлов. В случае, если в состав пылевой частицы входит существенная доля металлов, частица может приобрести положительный заряд. Для частиц же, состоящих из чистого льда, заряд отрицательный. Распределение пылевых частиц по зарядам существенным образом влияет на ионизационные свойства пылевых структур в запыленной ионосфере и их характер. Исследовано влияние знака заряда пылевых частиц на свойства пылевых звуковых солитонов, распространяющихся в запыленной ионосфере. Показано, что в случае положительных зарядов частиц пылевые звуковые солитоны соответствуют "горбу" ("ямке") электронной (ионной) концентрации. В случае отрицательных зарядов пылевых частиц ситуация противоположная. Указанные различия в свойствах пылевых звуковых солитонов могут быть использованы для диагностики плазмы серебристых облаков и полярных мезосферных радиоотражений.

Ковалева И.Х. «Ионно-звуковые солитоны огибающей во взрывных ионосферных экспериментах» Физика плазмы, 34, № 1, с. 78-86 (2008)

Исследованы параметры ионосферной плазмы, в которых могут существовать устойчивые ионно-звуковые солитоны огибающей, распространяющиеся перпендикулярно силовым линиям магнитного поля. Определены их амплитуды, частоты и длины волн. Проведено сопоставление с экспериментальными данными. Выдвинуто предположение, что такие солитоны играют существенную роль в формировании ионизационного фронта и его движении поперек магнитного поля, а также формируют флуктуационный предвестник при взрывных ионосферных экспериментах.

Прудских В.В. «Ионно-звуковые солитоны в биионной пылевой плазме» Физика плазмы, 34, № 11, с. 1033-1040 (2008)

Исследуется распространение ионно-звуковых солитонов в теплой плазме, содержащей ионы двух сортов и заряженную пыль. В приближении уравнения Кортевега–де Фриза показано, что существует непрерывный ряд значений критической плотности отрицательных ионов, разделяющий области существования солитонов сжатия и разрежения. Для критической плотности в следующем порядке разложения получено модифицированное уравнение Кортевега–де Фриза. Выяснено, что его нелинейный коэффициент положителен при любых значениях плотности пыли и масс положительных и отрицательных ионов. В случае, когда плотность отрицательных ионов близка к критической, найдено солитонное решение, учитывающее действие как квадратичной, так и кубической нелинейности. На основании анализа квазипотенциала рассмотрено распространение уединенной волны произвольной амплитуды и показано, что диапазон изменения плотности пыли вокруг критического значения, в пределах которого возможно одновременное существование волн положительного и отрицательного потенциала, достаточно широк.

Прудских В.В. «Об ионно-звуковых солитонах большой амплитуды в биионной плазме» Физика плазмы, 35, № 12, с. 1133-1139 (2009)

В рамках газодинамического метода исследуются условия существования ионно-звуковых солитонов большой амплитуды в плазме с приместью отрицательных ионов. Показано, что зависимость предельного числа Маха, ограничивающего сверху область существования солитонов сжатия, от температуры положительных ионов носит немонотонный характер. Следствием этого является наличие при некоторых фиксированных плотностях отрицательных ионов одной или двух температурных границ, разделяющих области существования и отсутствия солитонов. Найдено, что для солитонов разрежения учет инерции электронов является критически значимым, а ограничение на число Маха таких волн связано не с полной декомпрессией электронов внутри волны, как это считалось ранее, а с достижением ими в центре волны звуковой скорости, выше которой невозможны передача назад в электронный поток действия, связанного с тепловым давлением, и существование гладких неразрывных решений.

El-Sayed Mowafy Ahmed «Nonlinear ion acoustic solitary waves in electron-positron inhomogeneous plasma» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 3, http://vmu.phys.msu.ru/toc/2016/3 (2016)

A theoretical investigation has been made for studying the propagation of ion-acoustic waves (IAWs) in a weakly inhomogeneous, collisionless, unmagnetized, three-component plasmas, whose constituents are inertial ions, nonthermal electrons, and Boltzmannian positrons. Employing reductive perturbation method (RPM), the variable coefficients Korteweg–de Varies equation (KdV) is derived. At the critical ion density, the KdV equation is not suitable for describing the system. Thus, a new set of stretched coordinates is considered to derive the modified variable coefficients KdV equation. Above (below) this critical point the system supports compressive (rarefactive) solitons. The effect of plasma parameters on the soliton profile has been considered. It has been shown that the width and the amplitude of the soliton affected by wave propagation speed, ratio of positron-to-electron density, and nonthermal parameter.